[发明专利]高吸附性能的羽毛活性炭

说明书

本发明涉及一种相对吸附性较好的羽毛活性炭，主要经炭化和活化两大加工工序而得到。由原料经下述相关溶液处理后再高温处理而得：pH＝9的氢氧化钠溶液，一定浓度的草酸溶液。将要炭化的羽毛浸泡在NaOH溶液中，取出烘干后让其在高温炉中炭化，然后把炭化后的羽毛加入到盛有草酸溶液中的容器中，放入恒温水浴锅中搅拌，再在微波炉中烘干；得到经上述步骤处理过的羽毛炭后，离心，再用盐酸溶液和去离子水分别先后洗涤羽毛活性炭；之后烘干即得到所需的羽毛活性炭。所述羽毛活性炭具有优良的组合特性，即较好的铬离子吸附性、可再生性和广受人们欢迎的一个因素——环保无毒。本发明的制备工艺简单易操作、生产过程安全、简便，易于生产实现。

技术领域

本发明活性炭生产领域，涉及新型的羽毛活性炭的生产工艺，是一种具有对重金属离子较高吸附性能的活性炭。

背景技术

自改革开放以来，随着我国启用了以公有制为主体，多种所有制经济共同发展的经济模式，农村养殖业开始大规模兴起，但是如鸡、鸭和鹅般这类带有羽毛的家禽，就会产生大量的废弃羽毛，占用部分公共土地，不仅会带来土地污染，在夏季还会带来阵阵“幽香”。还有现代工业的快速发展，使得水和大气污染更加严重，这就迫使人们改善净化处理能力，所以具有吸附净化特性的活性炭在环境工程中的地位越发突出。应用活性炭吸附技术处理工业废水，废气已被证明是相当行之有效的，在众多废水处理中活性炭可以环保再生，能够在消除污染的同时将废物转化为对人们有用的物质，不仅节约了资源还提高了物质的最大利用率。活性炭吸附技术虽然广泛应用于化工和生活的水净化方面，但是我国活性炭主要来源是植物，很少有动物，考虑到羽毛会带来的污染问题，因此需要让羽毛变废为宝，做成对人类有用的活性炭。

活性炭作为一种传统的优良吸附剂，具有较大的比表面积、分布均匀的孔隙结构和较好的化学稳定性，可广泛应用于水中重金属离子的吸附。但很多活性碳具有不易再生，加工成本较高、价格昂贵等缺点。因此，急需要找到一种更具经济效益，而且高效的新型活性炭，用来代替传统的非可再生活性炭。研究发现，用来构成羽毛纤维(FF)的主要成分——角蛋白，是一种天然的具有中空结构的管状蛋白质。该蛋白独特的中空结构在理论上表明其吸附力比木材强，而且其蛋白质成分也表明其分解速率比聚苯乙烯泡沫塑料和塑料高得多。将FF进行加热，不仅可以强化蛋白质的结构，还会形成多孔结构，比表面积增大。实验发现，将羽毛纤维先经过碱溶液浸泡处理，再在高温下烧结，后用微波加热，然后采用草酸溶液进行活化改性，结果发现采用草酸溶液浸泡和微波处理一段时间后，FF的多孔通道进一步拓宽，为离子吸附增加了粘附的空间，吸附能力得到了很大提升。

发明内容

本发明目的在于提供一种制备工艺简单，易于实现工业化的较高吸附性能的羽毛活性炭的配方及制备方法。

为实现上述目的，本发明公开一种聚氨酯微孔膜，配方包括以下物质：pH＝9的氢氧化钠溶液，饱和的草酸溶液，0.2mol/L的盐酸溶液和硝酸银溶液，还有大量的羽毛原材料；

所述NaOH溶液为pH＝9的氢氧化钠溶液，且要在该溶液中中浸泡3～6个小时；

所述草酸溶液为质量分数5％的溶液，还有活化中炭料比为1∶1.2；

所述碳化羽毛纤维的温度为550℃。

本发明还提供了新型的羽毛活性炭的生产方法，由以下步骤组成：

第一步：将要炭化的羽毛浸泡在NaOH溶液中4个小时，然后取出浸泡后的羽毛置于烘箱中烘干

第二步：把烘干后的羽毛在550℃的高温马弗炉中炭化(炭化分两步进行，先把温度升至216℃高温灼烧10h，再把温度升至550℃，然后在此温度下保温2h)，接着再离心，再用盐酸和去离子水冲洗过滤、干燥；